Precizni krug osjetnika i nadzora struje pomoću IC NCS21xR

Ako ste u potrazi za trenutnim ranžirnim monitorima ili trenutnim pojačalima, onda ste se spustili na pravu stranicu.

Current shunt monitor je instrumentacijsko pojačalo koje osjeća struju preko ranžirnog otpora u sustavu i pretvara ga u logički izlaz signala za aktiviranje sklopnog uređaja kao što je relej, tranzistor ili SCR.

Preklopni uređaj koristi se ili za odsijecanje ili za isključivanje uzroka porasta struje na ranžirnom otporu, čime osigurava zaštitu uređaja koji nadzire osjetničko pojačalo.

Zašto nam treba trenutni senzor i gdje možemo koristiti trenutne šantovske monitore:

• Upravljanje napajanjem u DC-DC pretvarači i mali napuštanje (LDO) regulatori napona
• Bilježnica, tableti i drugi komunikacijski uređaji.
• Električna vozila
• Punjači baterija do nadgledati punjenje i pražnjenje .
• Da biste prilagodili ispravno pozicioniranje elektromagneta u krugovima
• Za praćenje zahtjeva za snagom motora i kontrolirati brzinu u sustavu upravljanja motorom.
• Osjetite struju kako biste zaštitili abnormalno iznenadno udar struje u sustavu, što može oštetiti sustav.
• Osjetite trenutni protok i izmjerite snagu pomoću vatmera.

Bez obzira jeste li hobi, električar, student ili profesionalni inženjer “NCS21xR i NCV21xR” obitelj IC-a tvrtke ON Semiconductor najbolje je rješenje za vas.

To su monitori napona izlaza napona i struje koji mogu nadzirati napone na ranžirnom otporu.

Bez obzira na napajanje, NCS21 op pojačalo može izmjeriti napon od -0,3 do 26V u uobičajenom načinu rada. Dvije su mogućnosti za mjerenje ili osjetljivost struje u krugu:

Nisko bočno otkrivanje najjednostavnija je i jeftina tehnika gdje možete povezati jednostavnu operacijsko pojačalo .

The krug osjetnika struje mogu se povezati između tereta i zemlje. U diskretnim operativnim pojačalima (Op Amp) koja povezuju shunt sa zemljom mogu uvesti buku, ali ovaj je problem riješen u NCS21xR.

Dok je osjetnik bočne struje, krug monitora trebao bi biti povezan između napajanja i opterećenja.

IC NCS21xR vrlo je koristan za otkrivanje struje i s bočne i s bočne tehnike.

Serija IC-a NCS21xR su visokoosjetljivi monitori strujnog ranga, koji se mogu koristiti za precizne aplikacije osjetljivosti struje.

Istaknute značajke:

Neke ključne značajke IC-a NCS21xR i NCV su sljedeće:

• Radni naponi + 2,2 V do + 26 V
• Vrlo raznolik raspon radne temperature (-40 ° C do + 125 ° C)
• Trenutna potrošnja 40µA do 80µA najprikladnija IC za uređaje na baterije (senzori, prijenosnici itd.)
• Dobar dinamički opseg izlaza željezničke pruge (RRO) za pojačalo za rad na signalima.
• Niski pomaci (0,5 µ V / ° C) čine ga idealnim za razne precizne i prijenosne primjene.
• Zahtijeva vrlo nizak pomak napona ± 35 µV na ulazu da bi izlaz bio 0.

Funkcije i konfiguracija PIN-a:

IC-ovi NCS21xR i NVC21xR dostupni su u dva konfiguracijska paketa, SC70-6 i UQFN10, kao što je prikazano na slici.

Priključci IN- i IN + trebaju biti povezani preko razdjelnog otpora u krugu. Vs i GND pinovi služe za napajanje IC-a radi.

OUT pin je namijenjen za izlazni signal iz pojačala.

REF pin treba biti povezan s masom u jednosmjernom radu, a u dvosmjernom radu REF treba biti povezan s referentnim krugom napona.

Kako odabrati Shunt otpornik:

Odabir ranžirnog otpora ključni je čimbenik za precizno mjerenje struje.

Točnost mjerenja struje ovisi o veličini i vrijednosti ranžirnog otpora.

Ako odaberete veću vrijednost otpornika, možda ćete dobiti točnije mjerenje, ali veći otpor mogao bi uvesti trenutne gubitke.

Proizvođač preporučuje upotrebu četverokrakog otpora.

Nudit će 2 terminala za put struje u krugu i dva terminala za put otkrivanja napona za pojačalo.

Jednosmjerni rad:

U jednosmjernom radu struja teče samo u jednom smjeru poput napajanja i krugova za nadzor struje opterećenja. Da biste povezali NCS21 za jednosmjerni rad, učinite sljedeće korake:

1. Spojite otpor ranžiranja i napajanje opterećenja na ulazne diferencijalne pinove IC-a.
2. Spojite REF zatik s masom.
3. Osigurajte napajanje za IC putem Vs i GND pina. IC se može napajati iz zasebnog napajanja ili iz istog napajanja tereta.
4. Ako želite otkriti struju kratkog spoja na napajanju opterećenja, upotrijebite zasebni izvor napajanja za IC.

Izlaz 1: Ako je REF pin uzemljen i nema struje koja prolazi kroz otpor ranžiranja, tada će izlaz NCS21xR biti unutar 50mV.

Izlaz 2: Kada kroz otpor ranžira prolazi struja, izlaz će biti do 200mV primijenjenog napona napajanja VS.

Dvosmjerna operacija:

U dvosmjernom nadzoru strujnog šanta strujni krug radi i na negativnom i na pozitivnom naponu zajedničkog načina rada.

Dvosmjerni krugovi nadzornog strujnog šanta koriste se u sustavu za punjenje akumulatora za otkrivanje struje u oba smjera (tijekom punjenja i pražnjenja).

Izlaz u dvosmjernom radu varira između negativnog i pozitivnog napona oko napona pristranosti primijenjenog na REF pinu. Za dvosmjerni rad pribadače NCDS21xR trebaju biti povezane na sljedeći način:

1. Spojite otpor ranžiranja i napajanje opterećenja na ulazne diferencijalne pinove (IN- i IN +) IC-a
2. Naponski krug napona mora biti spojen na REF pin, krug mora biti male impedancije.
3. REF pin može se povezati serijski ili ranžirati na referentni napon ili izravno na bilo koji napon napajanja.
4. Osigurajte napajanje za IC putem Vs i GND pina.

Izlaz: Ako napon premaši napon (Vs + 0,3V) na REF pinu, tada će se preusmjeriti dioda spojena između pinova REF i Vs.

Filtriranje ulaza i izlaza:

Filtriranje ulaznog i izlaznog signala vrlo je važno za komunikacijske uređaje i sklopove.

Ulazni diferencijalni signali pri naponu uobičajenog načina rada mogu se pojačati tijekom osjetnika visoke strane.

Uređaji mogu pojačati male napone i buku na vrlo visokoj razini kroz šant, što može rezultirati pogreškom u mjerenju struje.

Da bi se poboljšala točnost mjerenja, potrebno je filtrirati ulazni put trenutnog osjetnika.

Implementacija filtara može se izvršiti dodavanjem otpora filtra kao što je prikazano na slici.

Pogrešan odabir otpora filtra može dovesti do netočnog pojačanja. Preporučuje se da vrijednost ulaznog otpora treba biti manja ili jednaka 10Ω.

Može se dodati kondenzator koji odgovara vremenskoj konstanti ranžirnog otpora. Da bi se filtrirao visokofrekventni šum, vrijednost kondenzatora treba povećati na vrijednost koja daje potrebno filtriranje.

Prijelazne vrijednosti veće od 30 volti:

NCS21xR nudi mogućnost dizajniranja sklopa za programe koji imaju prijelazni napon zajedničkog načina više od 30 volti.

DO Zener dioda ili diode za privremeno zaustavljanje napona (TVS) mogu se postaviti s vanjskim ulaznim otpornikom od 10Ω. Imate dvije mogućnosti za popravljanje dioda:

Opcija prva: Popravite jednu TVS diodu s dvije diode preko pojačala kao što je označeno zelenom bojom na donjoj slici:

Opcija 2: Dodajte TVS diodama kao što je označeno plavom bojom na donjoj slici

Isključivanje NCS21xR:

DO logička vrata ili MOSFET prekidač napajanja ili a tranzistor zasun može se konfigurirati s OUT pinom NCS21xR za isključivanje napajanja na IC i zaštitu pridruženog kruga od otkrivene prekomjerne situacije.